CN107992157B - 一种电熔丝状态读取电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电熔丝状态读取电路，包括：电熔丝阵列、基准电阻、基准电流源、开关、电流源组、与电熔丝等数量的比较电路，以及与电熔丝等数量的锁存器，每一个比较电路用于检测基准电阻的电压值和电熔丝的电压值，并根据基准电阻的电压值和电熔丝的电压值的大小关系，生成用于指示电熔丝是否已熔断的输出信号，并将该输出信号保存至相对应的锁存器。本发明通过设置与电熔丝等数量的比较电路，使得在读取电熔丝状态时，可以在同一时间内读取电熔丝阵列中所有电熔丝的状态，从而省去了传统方案中复杂的时序控制电路，并大大缩短了读取电熔丝状态所需的时间。

Description

一种电熔丝状态读取电路

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，更具体的说，涉及一种电熔丝状态读取电路。

背景技术

电熔丝或称电可编程熔丝(electrically programmable fuse，eFUSE)是一种广泛应用于集成电路的一次性可编程存储器，它可用于修改集成电路的标识、功能和电气特性修调，比如，在芯片的生产制造过程中，对芯片进行测试时，可用电熔丝对芯片参数进行修调，将偏离芯片指标范围外一定范围内的参数修正回所期望的范围。在实际应用中，根据电熔丝的阻值，电熔丝的状态被感测以判断电熔丝是否已熔断，也即电熔丝是熔断的熔丝还是自然熔丝，电熔丝未熔断前的低阻值状态被当做逻辑状态“0”，熔断后的高阻值状态被当做逻辑状态“1”，通过选定的电熔丝单元，可对芯片特性做相应修调。

目前，一般采用电熔丝状态读取电路来判断电熔丝是否熔断。参见图1，现有技术中的电熔丝状态读取电路，该电路包括：基准电阻、比较器、寄存器、时序控制电路、由n个电熔丝组成的电熔丝阵列，以及n个开关，即S1、S2、S3…Sn，每一个开关与一个电熔丝串联连接，且每一个开关的控制端均与时序控制电路连接。当电源VCC上电后，时序控制电路向n个开关依次输出一个高电平脉冲，控制开关S1～Sn逐个闭合，具体参见图2所示的电熔丝读取时序图，以逐位读出每个电熔丝的状态。比如，在开关S1闭合期间，比较器将第一位电熔丝的阻值与基准电路Rref的阻值进行比较，如果第一位电熔丝未烧录，则比较器输出为低并存入寄存器，如果第一位电熔丝已烧录，则比较器输出为高并存入寄存器。在开关S2闭合期间，比较器将第二位电熔丝的阻值与基准电路Rref的阻值进行比较，如果第二位电熔丝未烧录，则比较器输出为低并存入寄存器，如果第二位电熔丝已烧录，则比较器输出为高并存入寄存器，以此类推，直到最后一位电熔丝比较完成，实现对电熔丝状态的读取。

然而，因现有方案是通过时序控制电路依次控制各个开关闭合来实现对各个电熔丝状态的读取，所以对时序控制电路的要求比较高，时序控制电路通常较为复杂；另外，由于读取各个电熔丝状态的过程是串行进行的，因此，整个读取过程所需的时间是读取各个电熔丝状态所需时间的总和，因此整个电熔丝状态读取过程耗时较长。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种电熔丝状态读取电路，以实现在同一时间内读取电熔丝阵列中所有电熔丝的状态，从而省去传统方案中复杂的时序控制电路，并大大缩短了读取电熔丝状态所需的时间。

一种电熔丝状态读取电路，包括：

电熔丝阵列，所述电熔丝阵列包括：多个电熔丝，每一个所述电熔丝具有阻值；

一个基准电阻，所述基准电阻的阻值介于所述电熔丝熔断前电阻和熔断后电阻之间；

基准电流源，所述基准电流源用于产生基准电流；

一个开关，所述开关用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

电流源组，所述电流源组包括：一个第一电流源、一个第二电流源以及与所述电熔丝等数量的第三电流源，所述第一电流源与所述开关和所述基准电流源形成串联支路串联连接在电源和地之间，所述第二电流源与所述基准电阻形成串联支路串联连接在所述电源和地之间，每一个所述第三电流源与一个所述电熔丝形成串联支路串联连接在所述电源和地之间；

与所述电熔丝等数量的比较电路，每一个所述比较电路的第一输入端连接所述基准电阻和所述第二电流源的公共端，所述比较电路的第二输入端连接一个所述电熔丝和一个所述第三电流源的公共端，所述比较电路用于根据所述第一输入端检测到所述基准电阻的电压值和所述第二输入端检测到所述电熔丝的电压值的大小关系产生输出信号，所述输出信号用于指示所述电熔丝是否已熔断；

与所述电熔丝等数量的锁存器，每一个锁存器的输入端与一个所述比较电路的输出端连接，所述锁存器用于存储相连接的比较电路输出的所述输出信号。

优选的，所述开关包括：第一开关管，所述第一开关管的输入端通过所述基准电流源连接所述电源，所述第一开关管的控制端用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

所述电流源组，以及与所述电熔丝等数量的比较电路具体包括：

第二开关管，所述第二开关管的输入端连接所述第一开关管的输出端，所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端接地；

第一基准电阻支路，所述第一基准电阻支路包括：第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的输入端通过所述基准电阻连接所述电源，所述第三开关管的控制端连接所述第三开关管的输出端，所述第三开关管的输出端连接所述第四开关管的输入端，所述第四开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第四开关管的输出端接地；

与所述电熔丝等数量的第一电流源支路，所述第一电流源支路包括：第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的输入端通过一个所述电熔丝连接所述电源，所述第五开关管的控制端连接所述第三开关管的控制端，所述第五开关管的输出端连接所述第六开关管的输入端，所述第六开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第六开关管的输出端接地，所述第五开关管和所述第六开关管的公共端连接一个所述锁存器的输入端。

优选的，还包括：第一基准电流控制电路；

所述第一基准电流控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一基准电流控制电路用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向所述第一开关管输出导通信号，使所述基准电流源产生的基准电流通过所述第一开关管流出。

优选的，还包括：

第七开关管、第八开关管和第一测试模式控制电路；

所述第七开关管的输入端连接所述基准电阻和所述第三开关管的公共端，所述第七开关管的控制端连接所述第一测试模式控制电路的输出端，所述第七开关管的输出端连接所述第八开关管的输入端，所述第八开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第八开关管的输出端接地；

所述第一测试模式控制电路用于在所述电熔丝阵列处于测试模式时，向所述第七开关管输出导通信号；

其中，所述第八开关管的流入电流是所述第二开关管的流入电流的k倍，所述k为比例系数。

优选的，所述开关包括：第九开关管，所述第九开关管的输出端通过所述基准电流源接地，所述第九开关管的控制端用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

所述电流源组以及与所述电熔丝等数量的比较电路具体包括：

第十开关管，所述第十开关管的输入端连接所述电源，所述第十开关管的控制端连接所述第十开关管的输出端，所述第十开关管的输出端连接所述第九开关管的输入端；

第二基准电阻支路，所述第二基准电阻支路包括：第十一开关管和第十二开关管，所述第十一开关管的输入端连接所述电源，所述第十一开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十一开关管的输出端连接所述第十二开关管的输入端，所述第十二开关管的控制端连接所述第十二开关管的输入端，所述第十二开关管的输出端通过所述基准电阻接地；

与所述电熔丝等数量的第二电流源支路，所述第二电流源支路包括：第十三开关管和第十四开关管，所述第十三开关管的输入端连接所述电源，所述第十三开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十三开关管的输出端连接所述第十四开关管的输入端，所述第十四开关管的控制端连接所述第十二开关管的控制端，所述第十四开关管的输出端通过一个所述电熔丝接地；

所述第十三开关管和所述第十四开关管的公共端连接一个所述锁存器。

优选的，还包括：第二基准电流控制电路；

所述第二基准电流控制电路的输出端与所述第九开关管的控制端连接，所述第二基准电流控制电路用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向所述第九开关管输出导通信号，使所述基准电流源产生的基准电流通过所述第九开关管流出。

优选的，还包括：

第十五开关管、第十六开关管和第二测试模式控制电路；

所述第十五开关管的输入端连接所述电源，所述第十五开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十五开关管的输出端连接所述第十六开关管的输入端，所述第十六开关管的输出端通过所述基准电阻接地，所述第十六开关管的控制端连接所述第二测试模式控制电路的输出端，所述第二测试模式控制电路用于在所述电熔丝阵列处于测试模式时，向所述第七开关管输出导通信号；

其中，所述第十五开关管的输出电流是所述第十开关管的输出电流的k倍，所述k为比例系数。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种电熔丝状态读取电路，包括：电熔丝阵列、基准电阻、基准电流源、开关、电流源组、与电熔丝等数量的比较电路，以及与电熔丝等数量的锁存器，电流源组包括：一个第一电流源、一个第二电流源以及与电熔丝等数量的第三电流源，第一电流源、开关和基准电流源串联连接在电源和地之间，基准电阻与第二电流源串联连接在电源和地之间，每一个电熔丝和一个第三电流源串联连接在电源和地之间，每一个比较电路用于检测基准电阻的电压值和电熔丝的电压值，并根据基准电阻的电压值和电熔丝的电压值的大小关系，生成用于指示电熔丝是否已熔断的输出信号，并将该输出信号保存至相对应的锁存器。本发明通过设置与电熔丝等数量的比较电路，使得在读取电熔丝状态时，可以在同一时间内读取电熔丝阵列中所有电熔丝的状态，从而省去了传统方案中复杂的时序控制电路，并大大缩短了读取电熔丝状态所需的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电熔丝状态读取电路的电路图；

图2为电熔丝读取时序图；

图3为本发明实施例公开的一种电熔丝状态读取电路的电路图；

图4为本发明实施例公开的一种电熔丝状态读取电路实现方式之一的具体电路图；

图5为本发明实施例公开的一种电熔丝状态读取电路实现方式之一的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种电熔丝状态读取电路，以实现在同一时间内读取电熔丝阵列中所有电熔丝的状态，从而省去传统方案中复杂的时序控制电路，并大大缩短了读取电熔丝状态所需的时间。

参见图3，本发明一实施例公开的一种电熔丝状态读取电路的电路图，该电路包括：电熔丝阵列10、一个基准电阻Rref、基准电流源I0、一个开关S、电流源组20、比较电路30和锁存器40。

其中，电熔丝阵列10包括：多个电熔丝11，图3中示出n个电熔丝，n为正整数，每一个电熔丝11具有阻值Refuse，熔断前约几十欧姆，熔断后通常为兆欧姆级，个别为千欧姆级，甚至更小。

基准电阻Rref，用于与电熔丝11的阻值进行比较，基准电阻Rref的阻值介于电熔丝11熔断前电阻和熔断后电阻之间。

基准电流源I0用于产生基准电流；

开关S用于在电熔丝状态读取电路工作时导通，以使基准电流源I0产生的基准电流流入电熔丝状态读取电路；用于在电熔丝状态读取电路停止工作时关断，以使基准电流源I0产生的基准电流停止流入电熔丝状态读取电路。

电流源组20包括：一个第一电流源21、一个第二电流源22以及与电熔丝11等数量的第三电流源23，第一电流源21与开关S和基准电流源I0形成串联支路串联连接在电源和地之间，第二电流源22与基准电阻Rref形成串联支路串联连接在电源和地之间，每一个第三电流源23与一个电熔丝11形成串联支路串联连接在电源和地之间；其中，电源和地为图3中示出的两个公共端A和B，在实际应用中，可以公共端A为电源，公共端B为地，或公共端B为电源，公共端A为地，具体需要依据电流源组20的实际结构确定。

需要说明的是，第一电流源21、第二电流源22和第三电流源23构成电流镜像，通过第一电流源21、第二电流源22和第三电流源23的电流大小均为基准电流。

比较电路30的数量与电熔丝11的数量相等，每一个比较电路30的第一输入端连接基准电阻Rref和第二电流源22的公共端，比较电路30的第二输入端连接一个电熔丝11和一个第三电流源23的公共端，比较电路30用于根据第一输入端检测到基准电阻Rref的电压值和第二输入端检测到电熔丝11的电压值的大小关系产生输出信号，所述输出信号用于指示电熔丝11是否已熔断。

较优的，比较电路30为比较器。

锁存器40的数量与电熔丝11的数量相等，每一个锁存器40的输入端与一个比较电路30的输出端连接，锁存器40用于存储相连接的比较电路30输出的输出信号，以便相关人员从锁存器40存储的输出信号中判断相对应的电熔丝11是否熔断，实现对电熔丝11状态的读取。

需要说明的是，在实际应用中，各个锁存器40的输出端与后续处理电路，即电路模块50连接，各个锁存器40可将相对应的电熔丝11的熔断状态以信号的形式输出至电路模块50。当电熔丝11已烧录时，相对应的锁存器40向电路模块50输出高电平信号，反之，当电熔丝11未烧录时，锁存器40向电路模块50输出低电平信号。

其中，本实施例中的锁存器40可以用寄存器代替。

电熔丝状态读取电路的工作原理具体如下：

当电熔丝状态读取电路开始工作时，开关S闭合，基准电流源I0生成的基准电流通过开关S流入第一电流源21，第二电流源22和第三电流源23，各个比较电路30检测基准电阻Rref的电压值和相对应的电熔丝11的电压值Refuse，并根据基准电阻Rref的电压值和相对应的电熔丝11的电压值Refuse的大小关系产生用于指示电熔丝11是否已熔断输出信号，并将该输出信号存储至相对应的锁存器40。当电熔丝11未熔断时，电熔丝11的电阻Refuse小于基准电阻Rref，即当电熔丝11的阻值Refuse与基准电阻Rref的阻值满足不等式Refuse＜Rref，判定电熔丝11未熔断，此时，比较电路30输出用于指示电熔丝11未熔断的输出信号；反之，当Refuse＞Rref时，判定电熔丝11已熔断，比较电路30输出用于指示电熔丝11已熔断的输出信号Vout。

综上可知，本发明公开的电熔丝状态读取电路，通过设置与电熔丝11等数量的比较电路30，使得在读取电熔丝11状态时，可以在同一时间内读取电熔丝阵列10中所有电熔丝11的状态，从而省去了传统方案中复杂的时序控制电路，并大大缩短了读取电熔丝状态所需的时间。

为进一步优化上述实施例，参见图4，本发明一实施例公开的一种电熔丝状态读取电路实现方式之一的具体电路图，与图3所示实施例不同的是，本实施例中，开关S具体包括：第一开关管M1，第一开关管M1的输入端通过基准电流源I0连接电源VCC，第一开关管M1的控制端用于在电熔丝状态读取电路工作时导通，并在电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

本实施例中，电流源组20以及与电熔丝11等数量的比较电路30具体包括：

第二开关管M2，第二开关管M2的输入端连接第一开关管M1的输出端，第二开关管M2的控制端和第二开关管M2的输入端连接，第二开关管M2的输出端接地；

第一基准电阻支路，所述第一基准电阻支路包括：第三开关管M3和第四开关管M4，第三开关管M3的输入端通过基准电阻Rref连接电源VCC，第三开关管M3的控制端连接第三开关管M3的输出端，第三开关管M3的输出端连接第四开关管M4的输入端，第四开关管M4的控制端连接第二开关管M2的控制端，第四开关管M4的输出端接地；

与电熔丝11等数量的第一电流源支路，所述第一电流源支路包括：第五开关管M5和第六开关管M6，第五开关管M5的输入端通过一个电熔丝11连接电源VCC，第五开关管M5的控制端连接第三开关管M3的控制端，第五开关管M5的输出端连接第六开关管M6的输入端，第六开关管M6的控制端连接第二开关管M2的控制端，第六开关管M6的输出端接地，第五开关管M5和第六开关管M6的公共端连接一个锁存器40的输入端。

需要说明的是，本实施例中，第一基准电阻支路和每一个第一电流源支路均形成一个图3中的比较电路30，比如，第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5和第六开关管M6形成一个比较电路30，用于将第一个电熔丝11的电压值和基准电阻Rref的电压值进行比较。因此，本实施例中与电熔丝11等数量的第一电流源支路与第一基准电阻支路共形成与电熔丝11等数量的比较电路30。其中，第三开关管M3和第四开关管M4在所有的比较电路30中复用，从而减小了电路规模。

本实施例中，第二开关管M2和第四开关管M4的器件类型相同，并构成镜像电流源，从而流入第二开关管M2的电流和流入第四开关管M4的电流相同，且均为基准电流。类似地，第二开关管M2和第六开关管M6的器件类型相同，并构成镜像电流源，从而流入第二开关管M2的电流和流入第六开关管M6的电流相同，且均为基准电流。以此类推，本实施例中共形成(n+1)个镜像电流源，n为电熔丝11的数量。其中，第二开关管M2在所有的镜像电流源中复用，从而减小了电路规模。

本实施例中，电熔丝状态读取电路各组成部分的具体工作原理，请参见图3所示实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，图4所示实施例中，第一开关管M1、第四开关管M4和各个第六开关管M6均为NMOS管，第三开关管M3和各个第五开关管M5均为PMOS管。

为进一步优化上述实施例，在上述实施例的基础上，电熔丝状态读取电路还包括：第一基准电流控制电路60；

第一基准电流控制电路60的输出端与第一开关管M1的控制端连接，第一基准电流控制电路60用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向第一开关管M1输出导通信号，使基准电流源I0产生的基准电流通过第一开关管M1流出。

为进一步优化上述实施例，电熔丝状态读取电路还包括：

第七开关管M7、第八开关管M8和第一测试模式控制电路70；

第七开关管M7的输入端连接基准电阻Rref和第三开关管M3的公共端，第七开关管M7的控制端连接第一测试模式控制电路70的输出端，第七开关管M7的输出端连接第八开关管M8的输入端，第八开关管M8的控制端连接第二开关管M2的控制端，第八开关管M8的输出端接地；

第一测试模式控制电路70用于在电熔丝阵列10处于测试模式时，向第七开关管M7输出导通信号；

其中，第八开关管M8的流入电流是第二开关管M2的流入电流的k倍，所述k为比例系数。

较优的，第七开关管M7和第八开关管M8均为NMOS管。

需要说明的是，第八开关管M8和第二开关管M2的器件类型相同并构成镜像电流源，但是，第八开关管M8和第二开关管M2的物理尺寸不同，第八开关管M8和第二开关管M2的物理尺寸比例为k，k的具体数值可依据实际需要调整，是一个可控的量，比如2、3、4等，因此，流过第八开关管M8的电流是流过第二开关管M2的电流的k倍，也即，流过第八开关管M8的电流为k*Iref，Iref为基准电流。

具体的，(1)当电熔丝11处于测试模式时，第七开关管M1的控制端会接收导通信号进行导通，该导通信号具体可以为高电平，此时，流过基准电阻Rref的电流为流过第七开关管M7的电流和流过第三开关管M3的电流之和，也即，流过基准电阻Rref的电流为(1+k)*Iref，此时，比较电路30的第一输入端采集的电压值为Vinp＝VCC-(1+k)*Iref*Rref；流过电熔丝11的电流为流过第五开关管M5的电流，也即，流过电熔丝11的电流为Iref，此时，第二输入端采集的电压值为Vinn＝VCC-Iref*Refuse；

当电熔丝11未熔断时，由于流过电熔丝11的电流小于流过基准电阻Rref的电流，同时电熔丝11的电阻小于基准电阻Rref的电阻，因此，电熔丝11两端的电压小于基准电阻Rref两端的电压，相应的，比较电路30的两个输入端的电压Vinn＞Vinp，即(VCC-Iref*Refuse)＞(VCC-(1+k)*Iref*Rref)，从而得到不等式Refuse＜(1+k)*Rref，也即，当电熔丝11的阻值Refuse与基准电阻Rref的阻值满足不等式Refuse＜(1+k)*Rref时，判定电熔丝11未熔断，此时，比较电路30输出用于指示电熔丝11未熔断的输出信号。

反之，当电熔丝11的阻值Refuse与基准电阻Rref的阻值满足不等式Refuse＞(1+k)*Rref时，判定电熔丝11熔断，此时，比较电路30输出用于指示电熔丝11熔断的输出信号。

(2)当电熔丝11处于用户模式时，第七开关管M7的控制端不会接收导通信号，也即，第七开关管M7处于关断状态，此时，流过基准电阻Rref的电流仅为流过第三开关管M3的电流Iref，与此同时，流过电熔丝11的电流为流过第五开关管M5的电流，也即，流过电熔丝11的电流为Iref，也就是说，流过基准电阻Rref的电流和流过电熔丝11的电流均为基准电流Iref。比较电路30的第一输入端采集的电压值为Vinp＝VCC-Iref*Rref；第二输入端采集的电压值为Vinn＝VCC-Iref*Refuse；

当电熔丝11未熔断时，由于电熔丝11的电阻小于基准电阻Rref的电阻，因此，电熔丝11两端的电压小于基准电阻Rref两端的电压，相应的，比较电路30的两个输入端的电压Vinn＞Vinp，即(VCC-Iref*Refuse)＞(VCC-Iref*Rref)，从而得到不等式Refuse＜Rref，也即，当电熔丝11的阻值Refuse与基准电阻Rref的阻值满足不等式Refuse＜Rref，判定电熔丝11未熔断，此时，比较电路30输出用于指示电熔丝11未熔断的输出信号。

反之，当电熔丝11的阻值Refuse与基准电阻Rref的阻值满足不等式Refuse>Rref时，判定电熔丝11熔断，此时，比较电路输出用于指示电熔丝11熔断的输出信号。

具体的，电熔丝状态读取电路分为测试模式和用户模式。测试模式指的是：包含电熔丝11的芯片在生产完成后，在出厂之前进行各项性能测试时所处的模式；用户模式指的是：包含电熔丝11的芯片的正常工作情况，例如使用此技术的芯片被用在一款手机中，用户在使用手机时芯片所处的工作状态即是用户模式。

综上可知，电熔丝11在测试模式和用户模式的判定阈值之差为k*Rref，比如，设置k＝2，则经过测试模式筛选的电熔丝11熔断后的阻值至少大于3*Rref，用户模式中，只要Refuse>Rref就能判定出电熔丝11已熔断，该熔断判定值距离电熔丝11的阻值Refuse至少有2*Rref的安全距离，因此，即使电熔丝10出现弱熔断，基准电阻Rref受电源电压、温度等因素影响，导致电熔丝状态检测电路的判断阈值产生的偏差，只要该偏差小于2*Rref，则在用户模式下，也能够准确可靠的判断电熔丝11是否熔断。因此，本发明可通过设置安全距离k*Rref，可保证经过工厂测试筛选后的电熔丝11，在用户使用时均能够准确可靠的判断电熔丝11是否熔断。

需要说明的是，电熔丝阵列10处于测试模式或用户模式，也即电熔丝阵列10中包含的电熔丝11处于测试模式或用户模式。

为进一步优化上述实施例，参见图5，本发明另一实施例公开的一种电熔丝状态读取电路实现方式之一的具体电路图，与图3所示实施例不同的是，本实施例中，开关S具体包括：第九开关管M9，第九开关管M9的输出端通过基准电流源I0接地，第九开关管M9的控制端用于在电熔丝状态读取电路工作时导通，并在电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

本实施例中，电流源组20以及与电熔丝11等数量的比较电路30具体包括：

第十开关管M10，第十开关管M10的输入端连接电源VCC，第十开关管M10的控制端连接第十开关管M10的输出端，第十开关管M10的输出端连接第九开关管M9的输入端；

第二基准电阻支路，所述第二基准电阻支路包括：第十一开关管M11和第十二开关管M12，第十一开关管M11的输入端连接电源VCC，第十一开关管M11的控制端连接第十开关管M10的控制端，第十一开关管M11的输出端连接第十二开关管M12的输入端，第十二开关管M12的控制端连接所述第十二开关管M12的输入端，第十二开关管M12的输出端通过基准电阻Rref接地；

与电熔丝11等数量的第二电流源支路，第二电流源支路包括：第十三开关管M13和第十四开关管M14，所述第十三开关管M13的输入端连接所述电源VCC，所述第十三开关管M13的控制端连接所述第十开关管M10的控制端，所述第十三开关管M13的输出端连接所述第十四开关管M14的输入端，所述第十四开关管M14的控制端连接所述第十二开关管M12的控制端，所述第十四开关管M14的输出端通过一个所述电熔丝11接地；

所述第十三开关管M13和所述第十四开关管M14的公共端连接一个所述锁存器40。

需要说明的是，本实施例中，第二基准电阻支路和每一个第二电流源支路均形成一个图3中的比较电路30，比如，第十一开关管M11、第十二开关管M12、第十三开关管M13和第十四开关管M14形成一个比较电路30，用于将第一个电熔丝11的电压值和基准电阻Rref的电压值进行比较。因此，本实施例中与电熔丝11等数量的第二电流源支路与第二基准电阻支路共形成与电熔丝11等数量的比较电路30。其中，第十一开关管M11和第十二开关管M12在所有的比较电路30中复用，从而减小了电路规模。

本实施例中，第十开关管M10和第十一开关管M11的器件类型相同，并构成镜像电流源，从而流入第十开关管M10的电流和流入第十一开关管M11的电流相同，且均为基准电流。类似地，第十开关管M10和第十三开关管M13的器件类型相同，并构成镜像电流源，从而流入第十开关管M10的电流和流入第十三开关管M13的电流相同，且均为基准电流。以此类推，本实施例中共形成(n+1)个镜像电流源，n为电熔丝11的数量。其中，第十开关管M10在所有的镜像电流源中复用，从而减小了电路规模。

本实施例中，电熔丝状态读取电路各组成部分的具体工作原理，请参见图3所示实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，图4所示实施例中，第十二开关管M12和各个第十四开关管M14为NMOS管，第九开关管M9、第十开关管M10、第十一开关管M11和各个第十三开关管M13均为PMOS管。

为进一步优化上述实施例，在上述实施例的基础上，电熔丝状态读取电路还包括：

第二基准电流控制电路80；

所述第二基准电流控制电路80的输出端与所述第九开关管M9的控制端连接，所述第二基准电流控制电路80用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向所述第九开关管M9输出导通信号，使所述基准电流源I0产生的基准电流通过所述第九开关管M9流出。

为进一步优化上述实施例，电熔丝状态读取电路还包括：

第十五开关管M15、第十六开关管M16和第二测试模式控制电路90；

所述第十五开关管M15的输入端连接所述电源VCC，所述第十五开关管M15的控制端连接所述第十开关管M10的控制端，所述第十五开关管M15的输出端连接所述第十六开关管M16的输入端，所述第十六开关管M16的输出端通过所述基准电阻Rref接地，所述第十六开关管M16的控制端连接所述第二测试模式控制电路90的输出端，所述第二测试模式控制电路90用于在所述电熔丝阵列10处于测试模式时，向所述第七开关管M7输出导通信号；

其中，所述第十五开关管M15的输出电流是所述第十开关管M10的输出电流的k倍，所述k为比例系数。

较优的，第十五开关管M15和第十六开关管M16均为PMOS管。

需要说明的是，本实施例中，各组成元器件的工作原理同图4所示实施例，此处不再赘述。

综上可知，电熔丝11在测试模式和用户模式的判定阈值之差为k*Rref，比如，设置k＝2，则经过测试模式筛选的电熔丝11熔断后的阻值至少大于3*Rref，用户模式中，只要Refuse>Rref就能判定出电熔丝11已熔断，该熔断判定值距离电熔丝11的阻值Refuse至少有2*Rref的安全距离，因此，即使电熔丝10出现弱熔断，基准电阻Rref受电源电压、温度等因素影响，导致电熔丝状态检测电路的判断阈值产生的偏差，只要该偏差小于2*Rref，则在用户模式下，也能够准确可靠的判断电熔丝11是否熔断。因此，本发明可通过设置安全距离k*Rref，可保证经过工厂测试筛选后的电熔丝11，在用户使用时均能够准确可靠的判断电熔丝11是否熔断。

需要说明的是，为保证图4所示的电路和图5所示的电路中，未熔断电熔丝在测试模式读为“0”的时序图以及已熔断电熔丝在测试模式读为“1”的时序图相同，同时，未熔断电熔丝在用户模式读为“0”的时序图以及已熔断电熔丝在用户模式读为“1”的时序图，参见图5，在第二基准电流控制电路80与第九开关管M9之间还连接有反相器INV1，在第二测试模式控制电路90和第十六开关管M16之间还连接有反相器INV2。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种电熔丝状态读取电路，其特征在于，包括：

电熔丝阵列，所述电熔丝阵列包括：多个电熔丝，每一个所述电熔丝具有阻值；

一个基准电阻，所述基准电阻的阻值介于所述电熔丝熔断前电阻和熔断后电阻之间；

基准电流源，所述基准电流源用于产生基准电流；

一个开关，所述开关用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断，其中，所述开关包括：第一开关管，所述第一开关管的输入端通过所述基准电流源连接电源，所述第一开关管的控制端用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

电流源组，所述电流源组包括：一个第一电流源、一个第二电流源以及与所述电熔丝等数量的第三电流源，所述第一电流源与所述开关和所述基准电流源形成串联支路串联连接在所述电源和地之间，所述第二电流源与所述基准电阻形成串联支路串联连接在所述电源和地之间，每一个所述第三电流源与一个所述电熔丝形成串联支路串联连接在所述电源和地之间；

与所述电熔丝等数量的比较电路，每一个所述比较电路的第一输入端连接所述基准电阻和所述第二电流源的公共端，所述比较电路的第二输入端连接一个所述电熔丝和一个所述第三电流源的公共端，所述比较电路用于根据所述第一输入端检测到所述基准电阻的电压值和所述第二输入端检测到所述电熔丝的电压值的大小关系产生输出信号，所述输出信号用于指示所述电熔丝是否已熔断；

与所述电熔丝等数量的锁存器，每一个锁存器的输入端与一个所述比较电路的输出端连接，所述锁存器用于存储相连接的比较电路输出的所述输出信号；

其中，所述电流源组以及与所述电熔丝等数量的比较电路具体包括：

第二开关管，所述第二开关管的输入端连接所述第一开关管的输出端，所述第二开关管的控制端和所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端接地；

第一基准电阻支路，所述第一基准电阻支路包括：第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的输入端通过所述基准电阻连接所述电源，所述第三开关管的控制端连接所述第三开关管的输出端，所述第三开关管的输出端连接所述第四开关管的输入端，所述第四开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第四开关管的输出端接地；

所述电熔丝状态读取电路还包括：第七开关管、第八开关管和第一测试模式控制电路；

所述第七开关管的输入端连接所述基准电阻和所述第三开关管的公共端，所述第七开关管的控制端连接所述第一测试模式控制电路的输出端，所述第七开关管的输出端连接所述第八开关管的输入端，所述第八开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第八开关管的输出端接地，当所述电熔丝处于用户模式时，所述第七开关管处于关断状态；

所述第一测试模式控制电路用于在所述电熔丝阵列处于测试模式时，向所述第七开关管输出导通信号；

其中，所述第八开关管和所述第二开关管的器件类型相同并构成镜像电流源，所述第八开关管的流入电流是所述第二开关管的流入电流的k倍，所述k为比例系数，所述电熔丝在测试模式和用户模式的判定阈值之差为k*Rref，Rref为基准电阻的阻值；

所述电流源组，以及与所述电熔丝等数量的比较电路具体还包括：

与所述电熔丝等数量的第一电流源支路，所述第一电流源支路包括：第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的输入端通过一个所述电熔丝连接所述电源，所述第五开关管的控制端连接所述第三开关管的控制端，所述第五开关管的输出端连接所述第六开关管的输入端，所述第六开关管的控制端连接所述第二开关管的控制端，所述第六开关管的输出端接地，所述第五开关管和所述第六开关管的公共端连接一个所述锁存器的输入端；

其中，所述第二开关管和所述第四开关管的器件类型相同，并构成镜像电流源，所述第二开关管和所述第六开关管的器件类型相同，并构成镜像电流源。

2.根据权利要求1所述的电熔丝状态读取电路，其特征在于，还包括：第一基准电流控制电路；

所述第一基准电流控制电路的输出端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一基准电流控制电路用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向所述第一开关管输出导通信号，使所述基准电流源产生的所述基准电流通过所述第一开关管流出。

3.根据权利要求1所述的电熔丝状态读取电路，其特征在于，所述开关包括：第九开关管，所述第九开关管的输出端通过所述基准电流源接地，所述第九开关管的控制端用于在所述电熔丝状态读取电路工作时导通，并在所述电熔丝状态读取电路停止工作时关断；

所述电流源组以及与所述电熔丝等数量的比较电路具体包括：

第十开关管，所述第十开关管的输入端连接所述电源，所述第十开关管的控制端连接所述第十开关管的输出端，所述第十开关管的输出端连接所述第九开关管的输入端；

第二基准电阻支路，所述第二基准电阻支路包括：第十一开关管和第十二开关管，所述第十一开关管的输入端连接所述电源，所述第十一开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十一开关管的输出端连接所述第十二开关管的输入端，所述第十二开关管的控制端连接所述第十二开关管的输入端，所述第十二开关管的输出端通过所述基准电阻接地；

与所述电熔丝等数量的第二电流源支路，所述第二电流源支路包括：第十三开关管和第十四开关管，所述第十三开关管的输入端连接所述电源，所述第十三开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十三开关管的输出端连接所述第十四开关管的输入端，所述第十四开关管的控制端连接所述第十二开关管的控制端，所述第十四开关管的输出端通过一个所述电熔丝接地；

所述第十三开关管和所述第十四开关管的公共端连接一个所述锁存器。

4.根据权利要求3所述的电熔丝状态读取电路，其特征在于，还包括：第二基准电流控制电路；

所述第二基准电流控制电路的输出端与所述第九开关管的控制端连接，所述第二基准电流控制电路用于在所述电熔丝状态读取电路工作时，向所述第九开关管输出导通信号，使所述基准电流源产生的所述基准电流通过所述第九开关管流出。

5.根据权利要求3所述的电熔丝状态读取电路，其特征在于，还包括：

第十五开关管、第十六开关管和第二测试模式控制电路；

所述第十五开关管的输入端连接所述电源，所述第十五开关管的控制端连接所述第十开关管的控制端，所述第十五开关管的输出端连接所述第十六开关管的输入端，所述第十六开关管的输出端通过所述基准电阻接地，所述第十六开关管的控制端连接所述第二测试模式控制电路的输出端，所述第二测试模式控制电路用于在所述电熔丝阵列处于测试模式时，向所述第七开关管输出导通信号；

其中，所述第十五开关管的输出电流是所述第十开关管的输出电流的k倍，所述k为比例系数。

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